Kärpeteguri kalkulaator

Kärpeteguri kalkulaator näitab, kuidas kaamera sensori suurus muudab objektiivi efektiivset fookuskaugust ja vaatevälja võrreldes täiskaadersensoriga (35 mm). Sisestage sensori laius ja kõrgus või valige levinud formaat, et saada kärpetegur, täiskaadri ekvivalentne fookuskaugus ning horisontaalne ja vertikaalne vaateväli.

Mis on kärpetegur?

Kärpetegur, mida nimetatakse ka fookuskauguse kordajaks, võrdleb täiskaadersensori diagonaali väiksema sensori diagonaaliga. Täiskaadersensori mõõtmed on 36 mm × 24 mm. Selle diagonaal on ligikaudu 43,27 mm. Lühema diagonaaliga sensori kärpetegur on suurem kui 1.

Suurem kärpetegur tähendab väiksemat sensorit. Kaamera, mille kärpetegur on 1,5×, jäädvustab sama objektiiviga stseenist kitsama osa kui täiskaaderkaamera. Pilt paistab rohkem sisse suumitud.

Kärpeteguri valem

Kärpetegur on täiskaadersensori diagonaali ja sensori enda diagonaali jagatis. Mõlemad diagonaalid saadakse Pythagorase teoreemi abil.

$C = \frac{\sqrt{36² + 24²}}{\sqrt{w² + h²}}$

kus C on kärpetegur, w sensori laius ja h sensori kõrgus.

Laius ja kõrgus on sensori mõõtmed millimeetrites. Valemi ülemine osa, $\sqrt{36² + 24²}$, võrdub alati ligikaudu 43,27 mm ehk täiskaadri diagonaaliga.

Näidisarvutus

Võtame näiteks Nikoni või Sony APS-C sensori, mille laius on 23,5 mm ja kõrgus 15,6 mm.

1. Sensori diagonaal: √(23,5² + 15,6²) = √(552,25 + 243,36) = √795,61 ≈ 28,21 mm
2. Kärpetegur: 43,27 / 28,21 ≈ 1,53×

Kalkulaator ümardab tulemuse väärtuseni 1,53x.

Kuidas arvutada ekvivalentset fookuskaugust

Ekvivalentne fookuskaugus on fookuskaugus, mida täiskaaderkaamera vajaks, et saavutada väiksema sensoriga objektiivi sama vaateväli. Objektiivi tegelik fookuskaugus ei muutu. See arv näitab üksnes, kuidas võte võrreldes täiskaadrifotoga välja näeb.

$f_e = f \times C$

kus $f_e$ on ekvivalentne fookuskaugus, f objektiivi tegelik fookuskaugus ja C kärpetegur.

Näidisarvutus

Ülal kirjeldatud APS-C sensoriga objektiiv 50 mm annab tulemuseks:

50 × 1,5339 ≈ 76,7 mm ekvivalentne fookuskaugus.

Kalkulaator korrutab ümardamata kärpeteguriga 43,2666 / 28,2066 = 1,5339, seega näitab see tulemust 76,7 mm. Ümardatud väärtusega 1,53 korrutamisel oleks tulemus hoopis 76,5 mm.

Objektiiv on endiselt 50 mm objektiiv. See kadreerib stseeni nii, nagu teeks täiskaaderkaameraga 76,7 mm objektiiv.

Vaatevälja valem

Vaateväli on nurk, mille ulatuses objektiiv stseeni jäädvustab. See sõltub fookuskaugusest ja mõõdetavast sensori mõõtmest: horisontaalse vaatevälja puhul laiusest, vertikaalse puhul kõrgusest.

$\theta = 2 \arctan\left(\frac{d}{2 f}\right)$

kus θ on vaatevälja nurk, d sensori mõõde ja f fookuskaugus.

Sama 50 mm objektiivi ja 23,5 mm × 15,6 mm sensori korral:

• Horisontaalne vaateväli: 2 × arctan(23,5 / 100) ≈ 26,4°
• Vertikaalne vaateväli: 2 × arctan(15,6 / 100) ≈ 17,7°

Levinud kaamerasensorite suurused

Tabelis toodud kärpetegurid on ümardatud väärtused, mida tööstuses avaldatakse. Kalkulaator kasutab täpseid mõõtmeid, seega näitab see Canoni APS-C puhul 1,61×, Nikoni/Sony APS-C puhul 1,53×, Micro Four Thirdsi puhul 2,00×, 1 toll formaadi puhul 2,73× ja 1/2.3-inch formaadi puhul 5,64×.

Canoni APS-C sensorid ja teiste tootjate APS-C sensorid on suuruselt lähedased, kuid mitte identsed. Seetõttu erinevad ka nende kärpetegurid veidi: Canoni puhul 1,6× ning Nikoni, Sony ja Fujifilmi puhul ligikaudu 1,5×.

Väiksematel sensoritel on suurem kärpetegur. Kompaktkaamerates ja nutitelefonides levinud 1 toll ja 1/2.3-inch formaadid jäävad tublisti üle 2×. Täiskaadrist suuremate sensorite kärpetegur on alla 1. Digitaalse keskformaat-sensori mõõtmetega 44 × 33 mm diagonaal on 55 mm, seega on selle kärpetegur 43,27 / 55 ≈ 0,79×. Kalkulaator toetab neid suurusi ja joonistab suurema sensori täiskaadri piirjoone ümber.

Täiskaader- ja kärpesensorid

Väiksem sensor ei ole automaatselt halvem. Igal suurusel on omad kompromissid.

Kärpesensorid võimaldavad fotograafil sama objektiiviga kaugemale ulatuda. Väiksem sensor kasutab objektiivi pildiringi üksnes keskosa, mida paljud objektiivid kujutavad kõige teravamalt. Kärpesensoriga kaamerad ja objektiivid kipuvad olema ka täiskaadri vastetest väiksemad, kergemad ja odavamad.

Täiskaadersensorid toimivad hämaras üldiselt paremini, sest nende suuremad pikslid koguvad rohkem valgust. Nendega on lihtsam saavutada väike teravussügavus ehk portreefotograafias levinud udune taust. Samuti annavad need sama fookuskauguse korral laiema vaatevälja, mis on kasulik maastikufotograafias.

Kärpetegur ei muuda säritust. Sama ava, säriaeg ja ISO annavad igas sensori suuruses sama särituse.

Korduma kippuvad küsimused

Mida tähendab kärpetegur fotograafias? Kärpetegur on täiskaadersensori diagonaali ja väiksema sensori diagonaali suhe. See näitab, kui palju objektiivi vaateväli väiksemal sensoril võrreldes täiskaadriga kitseneb.

Kas suurem kärpetegur tähendab suuremat suumi? Ei. Objektiivi tegelik fookuskaugus ja optika jäävad samaks. Suurem kärpetegur tähendab üksnes seda, et sensor salvestab väiksema osa stseenist, mis sarnaneb pikema objektiivi kasutamisega täiskaadril.

Kas täiskaaderobjektiivi saab kasutada kärpesensoriga kaameras? Jah. Objektiiv projitseerib endiselt täispildiringi. Kärpesensor jäädvustab sellest lihtsalt keskosa.

Kas kärpetegur mõjutab pildikvaliteeti või säritust? Ei. Säritus sõltub avast, säriajast ja ISO-st, mitte sensori suurusest. Pildikvaliteet sõltub kärpetegurist rohkem sensori tehnoloogiast, pikslite arvust ja objektiivi kvaliteedist.

Miks esitavad Canon ja Nikon erinevad APS-C kärpetegurid? Nende APS-C sensorid on veidi erineva suurusega. Canoni sensori mõõtmed on 22,3 × 14,9 mm (1,6×). Nikon, Sony ja Fujifilm kasutavad ligikaudu mõõtmetega 23,5 × 15,6 mm sensoreid (1,5×).

Kas täiskaader on alati parem valik? Mitte igas olukorras. Kärpesensorid pakuvad iga objektiiviga suuremat ulatust, väiksemat varustust ja väiksemaid kulusid. Täiskaader pakub väiksemat teravussügavust ja tavaliselt paremat hämaras toimimist. Õige valik sõltub tehtava fotograafia liigist.